計(jì)算機(jī)硬件及組成原理

內(nèi)容概要

本書(shū)從實(shí)用角度詳細(xì)介紹了現(xiàn)代微處理器的體系結(jié)構(gòu)，旨在為讀者揭開(kāi)現(xiàn)代嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)PC機(jī)的神秘面紗，幫助讀者了解這些日常生活中已經(jīng)無(wú)處不在的復(fù)雜機(jī)器。書(shū)中解釋了硬件和軟件是如協(xié)同作用完成現(xiàn)實(shí)世界中的各項(xiàng)任務(wù)的。    與其他類(lèi)似的主題簡(jiǎn)單演示如何設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)硬件的圖書(shū)不同，本書(shū)從軟件開(kāi)發(fā)者的角度出發(fā)，全面分析了整個(gè)計(jì)算機(jī)，重點(diǎn)講解了計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)和弱點(diǎn)，解釋了如何處理存儲(chǔ)器問(wèn)題，如何寫(xiě)出能直接與底層硬件交互并充分利用底層硬件的高效匯編代碼。    此外，本書(shū)還介紹了從簡(jiǎn)單的嵌入式應(yīng)用的8位微處理器轉(zhuǎn)向PC和工作站工作時(shí)應(yīng)如何進(jìn)行決策。這在同類(lèi)書(shū)中是絕無(wú)僅有的。同時(shí)，書(shū)中還闡明了代碼行為和機(jī)器操作之間的聯(lián)系，以幫助讀者更好地理解計(jì)算機(jī)在速度和資源方面的局限性。    本書(shū)第1部分：硬件基礎(chǔ)和數(shù)字體設(shè)計(jì)    涵蓋了計(jì)算機(jī)和硬件基礎(chǔ)，包括邏輯門(mén)和簡(jiǎn)單的數(shù)字化設(shè)計(jì)。詳細(xì)講解了現(xiàn)代操作下硬件開(kāi)發(fā)的各種元素，如指令系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)器和I/O結(jié)構(gòu)以及數(shù)字轉(zhuǎn)換。    第2部分：匯編語(yǔ)言編程    從最低層——匯編語(yǔ)言，即計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)（ISA）語(yǔ)言——討論軟件；覆蓋了當(dāng)前最常見(jiàn)的三種體系結(jié)構(gòu)，可幫助讀者深入理解現(xiàn)代計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。    第3部分：計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)    從宏觀角度剖析計(jì)算機(jī)，著重探討了在各自的匯編語(yǔ)言指令系統(tǒng)和編譯器環(huán)境下，CISC（復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）和RISC（精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）兩種微處理器體系結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別。重點(diǎn)討論了性能問(wèn)題，包括統(tǒng)譯器優(yōu)化、操作系統(tǒng)調(diào)優(yōu)、管道、緩存、虛擬內(nèi)存以及硬件以后的可重配置性等。    本書(shū)特點(diǎn)    ·采用目前最常見(jiàn)的三種計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)作為示例：Freescale 6800、Inteli86和ARMv3。    ·內(nèi)容講解非常直觀——書(shū)中包含多種簡(jiǎn)圖和圖表。    ·匯聚作者在業(yè)界多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和敏銳的洞察力。    本書(shū)附帶光盤(pán)包括：    ·業(yè)界多位知名專(zhuān)家關(guān)于硬件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的11個(gè)視頻講座。    ·課件使用的幻燈片。    ·三種示例體系結(jié)構(gòu)的指令系統(tǒng)仿真器。

作者簡(jiǎn)介

Arnold S.Berger Washington-Bothell大學(xué)計(jì)算機(jī)和軟件系統(tǒng)系的高級(jí)講師，擁有康奈爾大學(xué)的學(xué)士和博士學(xué)位。Berger博士曾但任Arnold Microsystems公司研發(fā)部門(mén)主管、Advanced Micro Devices公司嵌入式工具的營(yíng)銷(xiāo)經(jīng)理和惠普公司的研發(fā)項(xiàng)目經(jīng)理。Berger博士已發(fā)表了40多篇關(guān)

書(shū)籍目錄

PrdfaceAcknowledgmentsWhat's on the DVD-ROM?CHAPTER 1:Introduction and Overview of Harware Architecture  Introduction  A Brief History of Computing  Number Systems  Convertin Decimals to Bases  Engineering Decimals to Bases  Engineerinng Notation  Summary of Chapter1  Exercises for Chapter1CHAPTER 2:Introduction to Digital Logic   Electronic Gate Desription  Truth Tables  Summary of Chapter2  Exercises for Chapter2CHAPTER 3:Introdrction to Asynchronous Logic  Introduction  Laws of Boolean Algebra  The Karnaugh Map  Clocks and Pulses  Summary of Chapter3   Exercises for Chapter3CHAPTER 4:Introduction to Synchronous Logic  Flip-Flops  Storage Ragister  Summary of Chapter4  Exercises for Chapter4CHAPTER 5:Introduction to State Machines  Modern Hardware Design Methodollgies  Summary of Chapter5  Exercises for Chapter5CHAPTER 6:Bus Organization and Memory Design  Bus Organixation  Address Space  Direct Memory Access(DMA)  Summary of Chapter6  Exercises for Chapter6CHAPTER 7:Memory Organization and Assembly Language Programming  Introduction  Label  Effective Addresses  Pserdo Opcodes  Data Storage Directives  Analysis of an Assembly Language Program  Summary of Chapter7  Exercises for Chapter7CHAPTER 8:Programming in Assembly Language  Introduction  Assembly Language and C++  Stacks and Subroutines  Summary of Chapter8  Exercises for Chapter8CHAPTER 9:Advanced Assembly Language Programming Concepts  Introduction  Advanced Addressing Modes  68000Instructions  MOVE Intructions  Logical Intructions  Other Logical Instructions  Summary of the 68K Instructions  Compilers and Assemblers  Summary of Chapter9  Exercises for Chapter9CHAPTER 10:The Intel x86 Architecture  Introduction  The Architecture of the 8086CPU  Data,Indes and Pointer Registers  Flag Registers  Segment Registers  Instrrction Pointer(IP)  Memory Addressing Modes  X86 Instrrction Format  ……CHAPTER 11:The ARM ArchitectureCHAPTER 12:Interfacing with the Real WorldCHAPTER 13:Intoduction to Modern Computer ArchitecturesCHAPTER 14:Memory Revisited,Caches and Virtual Memory CHAPTER 15:Performance Issues in Computer ArchitectureCHAPTER 16:Future Trends and Reconfigurable HardwareCHAPTER A:Solutions for Odd-Numbered Exercises About the AuthorIndes

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